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北京风幕机

风冷热泵
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风冷热泵
风冷热泵
 
空调
模块式风冷热泵空调系统与水源热泵空调系统制冷供暖方案比较


 

一、 项目概况
汇龙森公司综合楼楼位于亦庄,总建筑面积约43300平米。需解决夏季空调制冷,冬季供暖问题,全年保持室温在18℃-25℃。

二、 制冷供暖解决方案

1、 风冷热泵加辅助电加热方案
利用风冷热泵实现夏季制冷,冬季供暖考虑到风冷热泵机组在室外温度-8℃时启动困难,需增加辅助电加热。

2、 水源热泵方案
该方案要求在建筑物附近打六口井,井深80-100米,出水量为100M3/h,就地回灌,利用井水作为冷热源,水源热泵机组夏季制冷,冬季供暖满足办公楼要求。

三、 负荷计算及机组

1. 设计依据、范围及原则
本方案包含某办公楼的空调制冷供暖系统,包括冷热源、设备选型及末端系统方案。能够独立实现夏季制冷,冬季供暖。保证大楼的正常使用。 

2. 空调冷热负荷计算
考虑到该建筑主要为办公室,根据国家标准单位建筑面积制冷负荷选取100W/M2, 建筑总冷负荷约为1000冷吨。单位建筑面积供暖热负荷选取60W/M2, 建筑总热负荷约为700冷吨。

3. 机组设备选型及技术参数
                   机组选型

项目

风冷热泵 

水源热泵

设?#35813;?#31216;

风冷冷(热)水机组

水源热泵机组

设备型号

WD-100SH

HT760

数量

10台

6台

单台制冷量

348KW

570KW

单台制热量

383KW

762KW

总制冷量

3483KW

3420KW

总制热量

3837KW

4572KW

机房总耗电量 

1155KW

1249KW

  表中机组的设计装机容量基本满足大楼的需求。

4.风冷热泵机组由于存在在室外温度-8℃时启动困难,需增加功?#39280;?20KW的辅助电加热设备,解决在严寒情况下供暖问题。

5.水源热泵机组对水资源要求严格,需要井水温度、流量稳定。必要时,应设置独立换热站,把井水与机组隔离。

四、 风冷热泵机组与水源热泵机组的特点

1、 风冷热泵机组的特点
(1) 风冷冷(热)水机组采用模块化设计,完全不必设置备用机组,运行过程中电脑自动控制,调节机组的运行状态,使输出功率与工作环境的实?#19990;?#29992;率相协调。
(2) 模块化机组的可靠性高,该机组由数个模块组成,任?#25991;?#22359;的临时检修停运都?#25442;?#24433;响整机的正常运行,大大提高了整个空调系统的合理性和可靠性。
(3) 机组可?#25105;?#25918;置屋顶或地面,没有机房设施和冷却水塔系统,不占用?#34892;?#20351;用面积。同时安装施工工作大为简便。
(4) 由于机组在运行过程中是全电脑自动控制,所以日常不需要专业技术人员管理维护。
(5) 风冷热泵有不足之处,由于在室外温度-8℃时启动困难,需增加辅助电加热。

2、 水源热泵的特点
水源热泵机组以水为载体,冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水,甚至工业废水、污水的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能,将所取得的能量供给室内取暖?#36745;?#22799;?#26223;?#23460;内的热量取出,释放到水中,?#28304;锏较?#23395;空调的目的。该机组具有设计标准、选择优良、操作简便、安全可靠等优点。由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源,所以其具有以下优点:
(1)环保效益显著
水源热泵是利用了地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,?#22815;?#22659;更优美。
(2) 高效节能
水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体为18-35℃,水体温度比环境空气温度?#20572;?#25152;以制冷的冷凝温度降?#20572;?#20351;得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
(3)运行稳定可靠
水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围?#23545;?#23567;于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
(4)一机多用,应用范围广
水源热泵系统可供暖、空调,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
(5) 自动运行
水源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单的系统,?#32771;?#36739;少,机组运行简单可靠,维护费用?#20572;?#33258;动控制程度高,使用寿命长可达到15年以上。
当然,水源热泵也不是十全十美的,其应用?#19981;?#21463;到制约。
⑴ 可利用的水源条件限制
水源热泵理论上可以利用一切的水资源,其实在实?#20351;?#31243;中,不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。目前的水源热泵利用方式中,闭式系统一般成本较高。而开式系统,能否寻?#19994;?#21512;适的水源?#32479;?#20026;使用水源热泵的限制条件。对开式系统,水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。 
⑵ 水层的地理结构的限制
对于从地下抽水回灌的使用,必须考虑到使用地的地质的结构,确保可以在经济条件下打井?#19994;?#21512;适的水源,同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件,保证用后尾水?#24149;?#28748;可以实现。
⑶ 投资的经济性
由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响,水源?#24149;?#26412;条件的不同;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说,水源热泵的运行效?#24335;?#39640;、费用?#31995;汀?#20294;与传统的空调制冷取暖方式相比,在不同地区不同需求的条件下,水源热泵的投资经济性会有所不同。

五、 制冷供暖设备工程初投资

表二                     初投?#26102;恚?#19975;元)

项目

风冷热泵

水源热泵

机组设备

310

380

辅助电加热设备

5

/

打井

/

300

施工费用

550

700(含地沟管路)

总计 

 865

 1380

单?#36745;?#20215;

199.76元/平米

318元/平米

六、 制冷供暖运行费用

1、 夏季制冷大约100天左右,每天运行8小时,机组运行系数为0.7,每度电按0.57元计算:

风冷热泵方案
0.57元/千瓦时×1155千瓦×8小时/天×100天/年×0.7= 368676元
368676元÷40000米2=9.22元/米2

  水源热泵方案
0.57元/千瓦时×1249千瓦×8小时/天 ×0.7×100天/年 = 398680元

398680元÷40000米2=9.97元/米2

2、 冬季供暖大约120天左右,每天运行10小时,机组运行系数为0.7,每度电按0.57元计算:

风冷热泵方案
风冷热泵费用
0.57元/千瓦时×1155千瓦×10小时/天×120天/年×0.7= 553014元
辅助电加热费用
0.57元× 420千瓦×2小时×20天=  9576元
553014元+ 9576元 = 562590元 

562590元÷40000米2= 14.06元

水源热泵方案
0.57元/千瓦时×1249千瓦×10小时×120天/年×0.7=598021元

598021元÷40000米2=15元


3、 单位面积季度运行费用比较

表三 单位面积费用表(元/平米)

项目

风冷热泵

水源热泵

夏季 

9.22

9.97

冬季

14.06

15

七、机房位置及土建要求

项目

风冷热泵

水源热泵

机房面积

0

300平米,净高3.6米

土建要求

无 

暖气沟、排水沟 

 

 

 

 

 

 

                    北京市华宇众工空调设备有限公司有限公司

2014年03月12日

13391937936

 

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